(CN110129863) 一种具有耐磨减摩性能的金属基纳米复合涂层及其制备方法

源语言标题
(CN110129863) Metal matrix nanometer composite coating with wear-resisting and anti-friction performance and preparation method thereof
公开号/公开日
CN110129863 / 2019-08-16
申请号/申请日
CN201910244717 / 2019-03-28
发明人
FENG KEWANG SHUIGENQI RUIYU CHENYUN;
申请人
CISDI ENGINEERING CISDI RESEARCH & DEVELOPMENT;
主分类号
IPC分类号
B01F-013/02 B01F-013/10 C23C-018/16 C25D-005/06 C25D-015/00
摘要
(CN110129863) 本发明公开了一种具有耐磨减摩性能的金属基纳米复合涂层及其应用,属于金属装备领域。 该涂层的材料包含金属基体以及两种以上的具有不同介电常数的纳米球形颗粒,并且金属基体的介电常数在纳米球形颗粒的介电常数之间,使整个纳米复合涂层的体系具有负的哈梅克常数,充分发挥纳米颗粒的细晶强化效应、弥散强化效应以及钉扎强化效应,同时通过纳米颗粒在涂层材料中表现出来的滚珠轴承效应、小尺寸效应和高活性效应,促使金属基纳米复合涂层的硬度、耐磨性和减摩性均得以大幅提升,尤其加强了高温应用环境下的耐磨减摩性能,从而可以有效降低高温条件下设备表面磨损,改善摩擦工况条件,提升设备的使用寿命,值得在金属装备领域进行大范围推广。
地址
代理人
(CN110129863) YANG LIUAN ; TIDYTEND INTELLECTUAL PROPERTY LAW FIRM Reg. Nb: 11275
代理机构
;
优先权号
2019CN-0244717
主权利要求
(CN110129863) 1.一种具有耐磨减摩性能的金属基纳米复合涂层,其特征在于,所述纳米复合涂层中体系的哈梅克常数为负值,所述涂层包含金属基体和均匀分散在所述金属基体中的复合添加相,所述复合添加相与所述金属基体的体积比为5~15:100,所述复合添加相包含至少两种具有不同介电常数的纳米球形颗粒。 2.根据权利要求1所述一种具有耐磨减摩性能的金属基纳米复合涂层,其特征在于,所述纳米球形颗粒的直径为50~100nm,所述复合添加相包含氧化物纳米颗粒和陶瓷纳米颗粒,所述氧化物纳米颗粒和陶瓷纳米颗粒之间不发生化学反应。 3.根据权利要求2所述一种具有耐磨减摩性能的金属基纳米复合涂层,其特征在于,所述金属基体的介电常数介于所述氧化物纳米颗粒和陶瓷纳米颗粒的介电常数之间。 4.根据权利要求2所述一种具有耐磨减摩性能的金属基纳米复合涂层,其特征在于,所述氧化物纳米颗粒在25℃下的氧扩散系数大于等于4×10-38m2/s,自摩擦系数小于等于0.35,所述氧化物纳米颗粒还具有良好的自润滑特性。 5.根据权利要求4所述一种具有耐磨减摩性能的金属基纳米复合涂层,其特征在于,所述氧化物纳米颗粒包含三氧化二铝和氧化锆中的至少一种。 6.根据权利要求2所述一种具有耐磨减摩性能的金属基纳米复合涂层,其特征在于,所述陶瓷纳米颗粒的维氏硬度是所述金属基体的5倍以上,熔点是所述金属基体的1.2倍以上。 7.根据权利要求6所述一种具有耐磨减摩性能的金属基纳米复合涂层,其特征在于,所述陶瓷纳米颗粒包含碳化硅和氮化硅中的至少一种。 8.根据权利要求1~7任一项所述一种具有耐磨减摩性能的金属基纳米复合涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:  (1)复合添加相的制备:将充分分散的具有不同介电常数的纳米球形颗粒混合均匀形成复合添加相;  (2)混合材料的制备:将步骤(1)中所述复合添加相加入至配制好的基体金属电镀液中,其中复合添加相与基体金属的体积比为5~15:100,搅拌混合均匀,形成混合材料;  (3)制备金属基纳米复合涂层:将步骤(2)中所述混合材料涂覆在块体相表面形成金属基纳米复合涂层,所述涂层的厚度为15μm~2mm。 9.根据权利要求8所述一种具有耐磨减摩性能的金属基纳米复合涂层的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述充分分散的方式为超声破碎结合机械搅拌或者吹气搅拌中的至少一种。 10.根据权利要求8所述一种具有耐磨减摩性能的金属基纳米复合涂层的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述涂覆的方法为纳米复合电镀、电刷镀或着化学镀中的任意一种。
法律状态
PENDING
专利类型码
A
国别省市代码
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